中國科學家高波及其團隊,在中國科學院研發出一種全球領先的低溫測量方法,為極低溫測量提供前所未有的精確度。
影片截圖 CGTN圖片
這種新方法名為「單壓折射率氣體測溫法」,能夠在5至25開爾文的範圍內,以低至0.25毫開爾文的不確定度,測定熱力學溫度。
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高波解釋,低溫是指低於120開爾文,即負153.15攝氏度的溫度。她們的研究則聚焦於更低的溫度,即低於24.5561開爾文,或負248.5939攝氏度。她指出,這個溫度範圍的測量技術,為前沿科學、大型科學設施、深空探索及綠色能源等領域,提供關鍵支援。
近一個世紀以來,中國在這個溫度範圍內,一直沒有主要標準。2019年,國際單位制修訂,改變了科學測量定義。高波把握這次歷史性機遇。
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高波表示,建立中國的低溫主要測溫法,並解決前沿挑戰,既是國家需求,亦是時代機遇。她們作為中國科學院的科研人員,深切明白自身的責任與使命。
簡單而言,這種新方法是透過保持氣體壓力穩定,測量微波穿過氣體時的彎曲程度,從而得出溫度,因為彎曲程度會隨溫度變化。
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高波團隊與法國國家計量研究院合作建立的裝置,能夠將溫度穩定在十萬分之一開爾文,將壓力控制在千萬分之一,並將微波頻率測量至十億分之一。
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高波意識到,團結全球科學力量是推動國際低溫計量學最有效的方法,因此將中法低溫計量聯合實驗室,提升為政府間實驗室。她領導研發的低溫恆溫器,亦已出口至法國,支援其主要壓力標準研究。
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高波稱,她們正積極推動成立一個國際低溫組織,並準備創辦一份關於低溫學的國際期刊。
(CGTN)